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Python单例模式最佳实现方法

摘要:Python单例模式最佳实现方法 单例模式是一种创建型设计模式,其目的是确保类只有一个实例,并提供一个全局访问点; 单例模式的优点包括: 确保只有一个实例:单例模式可以确保在系统中只有一个实例存在,从而避免了多个实例之间的竞争和冲突; 节...

Python单例模式最佳实现方法

单例模式是一种创建型设计模式,其目的是确保类只有一个实例,并提供一个全局访问点;
单例模式的优点包括:

  1. 确保只有一个实例:单例模式可以确保在系统中只有一个实例存在,从而避免了多个实例之间的竞争和冲突;
  2. 节省系统资源:由于只有一个实例存在,因此可以节省系统资源,提高系统的性能和效率;
  3. 提高系统的可维护性:由于单例模式可以将实例的创建和管理集中在一个类中,因此可以提高系统的可维护性和可扩展性;
  4. 提供全局访问点:由于单例模式可以提供一个全局访问点,因此可以方便地访问实例,从而简化系统的设计和实现;

总之,单例模式是一种简单而有效的设计模式,它可以提高系统的性能、可维护性和可扩展性。在需要确保只有一个实例存在的场景下,使用单例模式是一种非常好的选择。

在Python中,可以通过重写类的__new__方法实现单例模式。__new__方法在__init__方法之前被调用,并返回一个实例。因此,我们可以在__new__方法中判断类是否已经有一个实例,并返回这个实例。

以下是一个使用__new__方法实现单例模式的示例并使用了线程锁以适应多线程环境;

import threading

class Singleton:
    """
    通过重写__new__方法实现单例模式
    """
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        with threading.RLock():
            setattr(cls, '_instance', super().__new__(cls, *args, **kwargs) if not hasattr(cls, '_instance') else getattr(cls, '_instance'))
            return getattr(cls, '_instance')

以下是一个多线程脚本,用于测试Singleton类是否实现了单例模式;

import threading

class Singleton:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        with threading.RLock():
            setattr(cls, '_instance', super().__new__(cls, *args, **kwargs) if not hasattr(cls, '_instance') else getattr(cls, '_instance'))
            return getattr(cls, '_instance')

    def __init__(self):
        pass

def test_singleton():
    s = Singleton()
    print("Singleton ID:", id(s))

threads = []
for i in range(15):
    t = threading.Thread(target=test_singleton)
    threads.append(t)

for t in threads:
    t.start()

for t in threads:
    t.join()

运行结果,ID都一样,每次实例化得到的都是同一个对象;

image-20230523183220496

注释掉__new__方法,不实现使用单例模式,运行一下,可见每次都创建了新的对象;

image-20230523183555486

版权声明:《Python单例模式最佳实现方法》为作者阿凡原创文章,转载请注明原文地址。
最后编辑:2023-5-23
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